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解密三种X射线安全检查的技术分析

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日期:2017-2-22 14:11:25 浏览:

                   解密三种X射线安全检查的技术分析

 

 
X射线透射法是根据不同物质对X射线的衰减系数不同进行分辨,简单测量入射的X射线能量I0和出射的X射线能量I,得到μt的乘积。使用这种方法对有效原子序数大的物质(如金属等)可清晰的成像,检查效果较好,但对于隐藏在吸收系数大的物质后面的违禁品(如炸药)则不能探测到,因此检测能力十分有限。
双能X射线法
  进而发展了双能X射线检测技术,该方法可得到被检物的有效原子序数信息,可以将有机物从无机物中分离出来。
  利用高能和低能X射线照射物质,测量物质对高能X射线衰减与对低能X射线衰减的比值K,从而提取出被检物的有效原子序数Zeff。双能X射线检测法可得到被检物的有效原子序数信息,可以将有机物从无机物中分离出来,如将行李中常见的玻璃等无机物分离出,从而大大提高了检测的准确率,且检测速度快、成本较低,成为安检设备的主流产品。但双能X 射线检测技术对行李中允许携带的有机物(如食品、塑料、织物等生活有机物)和违禁有机物(如TNT、C4、海洛因、可卡因等)的区分仍有困难。
  X射线背散射法
  针对违禁物品多是被隐藏在行李外层的夹层和暗格中的特点,发展了X射线背散射技术。它是一项较新的X射线安检技术,主要探测物质对X光子的康普顿散射信号,因此对Zeff低、密度高且放在行李外层的物品有较好的检查效果。与双能量X射线检查法相比,X射线背散射法获取的行李外层的信息更丰富、灵敏,从而可进一步提高检查准确率,尤其是对有较低Zeff和较高密度的塑性炸药等效果很好。
    近年来,X射线背散射技术也应用在大型物品的安全检查中。利用车辆偷运炸药、毒品和人员偷渡等往往是对车辆进行改造,制造厚铁的暗格、夹层等,因为铁板对X射线的吸收较强,隐藏于厚重铁板后的炸药、毒品等有机物在传统的X射线检查中被遮挡,难以发现。但有效原子序数低的有机物(毒品和爆炸物等)对X射线的散射效应强,利用X射线背散射方法可实现对原子序数低的有机物(毒品和爆炸物等)的探测,特别是对位于被检物浅层区(夹层等)的有机物探测其散射信号很强。图1为被检车辆的多视角X射线背散射图像,可以清晰的看到隐藏在汽车前、后夹层中的违禁品及隐藏在车顶夹层中的偷渡人员。但是,X射线背散射法仍无法同时获取有效原子序数和密度信息,对行李内部和部分塑性炸药也无法检查。
  在安检中,由于包裹行李中存在被检物品繁杂且相互重叠、遮挡、混放的现象,为安全检查带来困难。目前,将X射线双能量和背散射技术结合,可提供安检员更多的信息,以提高检查准确率,提高检测的准确性,降低误报率。现已应用在集装箱检查、车辆检查、包裹行李检查、人体检查等安全检查方面。

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